Nos produtos de cables e arames, as estruturas de blindaxe divídense en dous conceptos distintos: blindaxe electromagnética e blindaxe de campo eléctrico. A blindaxe electromagnética úsase principalmente para evitar que os cables de sinal de alta frecuencia (como os cables de RF e os cables electrónicos) causen interferencias no ambiente externo ou para bloquear as ondas electromagnéticas externas que interfiren cos cables que transmiten correntes débiles (como os cables de sinal e medición), así como para reducir a interferencia mutua entre os cables. A blindaxe de campo eléctrico, por outra banda, está deseñada para equilibrar os fortes campos eléctricos na superficie do condutor ou na superficie de illamento dos cables de alimentación de media e alta tensión.
1. Estrutura e requisitos das capas de blindaxe de campos eléctricos
O blindaxe dos cables de alimentación divídese en blindaxe de condutores, blindaxe de illamento e blindaxe metálica. Segundo as normas pertinentes, os cables cunha tensión nominal superior a 0,6/1 kV deben ter unha capa de blindaxe metálica, que se pode aplicar a núcleos illados individuais ou a todo o núcleo do cable. Para cables cunha tensión nominal de polo menos 3,6/6 kV que utilicen illamento XLPE (polietileno reticulado), ou cables cunha tensión nominal de polo menos 3,6/6 kV que utilicen illamento fino EPR (goma de etileno propileno) (ou illamento groso cunha tensión nominal de polo menos 6/10 kV), tamén se require unha estrutura de blindaxe semicondutora interna e externa.
(1) Blindaxe de condutores e blindaxe de illamento
Blindaxe do condutor (blindaxe semicondutora interna): Debe ser non metálica e consistir nun material semicondutor extruído ou nunha combinación de cinta semicondutora envolvida arredor do condutor seguida de material semicondutor extruído.
Blindaxe illante (blindaxe semicondutora exterior): extrúese directamente sobre a superficie exterior de cada núcleo illado e está firmemente unida ou despréndese da capa de illamento.
As capas semicondutoras interiores e exteriores extruídas deben estar firmemente unidas ao illamento, cunha interface lisa e libre de marcas visibles de trenzado de condutores, bordos afiados, partículas, queimaduras ou rabuñaduras. A resistividade antes e despois do envellecemento non debe ser superior a 1000 Ω·m para a capa de blindaxe do condutor e non superior a 500 Ω·m para a capa de blindaxe do illamento.
Os materiais de blindaxe semicondutores interiores e exteriores fabrícanse mesturando materiais illantes correspondentes (como polietileno reticulado (XLPE) e caucho de etileno-propileno (EPR)) con aditivos como negro de carbono, axentes antienvellecemento e copolímero de etileno-acetato de vinilo. As partículas de negro de carbono deben estar distribuídas uniformemente no polímero, sen aglomeración nin dispersión deficiente.
O grosor das capas de blindaxe semicondutoras interior e exterior aumenta coa tensión nominal. Dado que a intensidade do campo eléctrico na capa de illamento é maior no interior e menor no exterior, o grosor das capas de blindaxe semicondutoras tamén debe ser máis groso no interior e máis fino no exterior. Para cables con tensións nominales de 6~10~35 kV, o grosor da capa interior adoita oscilar entre 0,5~0,6~0,8 mm.
(2) Blindaxe metálica
Os cables cunha tensión nominal superior a 0,6/1 kV deben ter unha capa de blindaxe metálica. A capa de blindaxe metálica debe cubrir a parte exterior de cada núcleo illado ou do núcleo do cable. A blindaxe metálica pode consistir nunha ou máis cintas metálicas, trenzas metálicas, capas concéntricas de fíos metálicos ou unha combinación de fíos e cintas metálicas.
En Europa e nos países desenvolvidos, onde se empregan sistemas de dobre circuíto con conexión a terra por resistencia e as correntes de curtocircuíto son máis elevadas, adoita empregarse o blindaxe de fío de cobre. Na China, os sistemas de alimentación monocircuíto con conexión a terra por bobina de supresión de arco son máis comúns, polo que se adoita empregar o blindaxe de cinta de cobre. Os fabricantes de cables procesan as cintas de cobre duro compradas cortándoas e recocéndoas para abrandalas antes do seu uso. As cintas de cobre brando deben cumprir coa norma GB/T11091-2005 "Cintas de cobre para cables".
A blindaxe de cinta de cobre debe consistir nunha capa de cinta de cobre branda superposta ou dúas capas de cinta de cobre branda envolta en espazos. A taxa de superposición media debe ser do 15 % do ancho da cinta, cunha taxa de superposición mínima non inferior ao 5 %. O grosor nominal da cinta de cobre non debe ser inferior a 0,12 mm para cables unipolares e non inferior a 0,10 mm para cables multipolares. O grosor mínimo non debe ser inferior ao 90 % do valor nominal.
A blindaxe de arame de cobre consiste en arames de cobre brando enrolados de forma solta, coa superficie asegurada por arames ou cintas de cobre envoltos ao revés. A súa resistencia debe cumprir coa norma GB/T3956-2008 "Condutores de cables", e a súa área de sección transversal nominal debe determinarse en función da capacidade de corrente de falla.
2. Funcións das capas de blindaxe e a súa relación coas clasificacións de tensión
(1) Funcións da protección semicondutora interior e exterior
Os condutores de cable adoitan estar compostos por varios fíos trenzados e compactados. Durante a extrusión do illamento, os ocos locais, as rebabas ou as irregularidades superficiais entre a superficie do condutor e a capa de illamento poden causar concentración do campo eléctrico, o que leva a unha descarga parcial e a unha descarga por arborización, o que degrada o rendemento eléctrico. Ao extruír unha capa de material semicondutor (blindaxe do condutor) entre a superficie do condutor e a capa de illamento, esta pode unirse firmemente co illamento. Dado que a capa semicondutora ten o mesmo potencial que o condutor, calquera oco entre eles non experimentará efectos de campo eléctrico, o que evita a descarga parcial.
Do mesmo xeito, os espazos entre a superficie de illamento exterior e a cuberta metálica (ou a protección metálica) tamén poden provocar unha descarga parcial, especialmente a tensións nominales máis altas. Ao extruír unha capa de material semicondutor (protección illante) na superficie de illamento exterior, fórmase unha superficie equipotencial coa cuberta metálica, eliminando os efectos do campo eléctrico dentro dos espazos e evitando a descarga parcial.
(2) Funcións da protección metálica
As funcións do blindaxe metálico inclúen: conducir correntes capacitivas en condicións normais, servir como vía para correntes de curtocircuíto (fallo), confinar o campo eléctrico dentro do illamento (reducindo a interferencia electromagnética co ambiente externo) e garantir campos eléctricos uniformes (campos eléctricos radiais). Nos sistemas trifásicos de catro fíos, tamén actúa como liña neutra, transportando correntes desequilibradas e proporcionando impermeabilización radial.
3. Acerca de OW Cable
Como provedor líder de materias primas para arames e cables, OW Cable fornece polietileno reticulado (XLPE) de alta calidade, cintas de cobre, arames de cobre e outros materiais de blindaxe amplamente utilizados na fabricación de cables de alimentación, cables de comunicación e cables especiais. Os nosos produtos cumpren cos estándares internacionais e estamos comprometidos a ofrecer solucións fiables de blindaxe de cables aos nosos clientes.
Data de publicación: 24 de marzo de 2025